Результат воздействия соединения C1 на нормальные фибробласты человека. Сравнение с контролем.
Наблюдается снижение активности mTORC1.
Также снижена экспрессия генов, связанных с путями апоптоза и p53 (см. нижнюю часть таблицы).
На сегодняшний день:
Три модели в экспериментальной разработке.
Все они демонстрируют признаки единого молекулярного механизма старения.
Воздействие одной малекулой (малым соединением) позволяет скорректировать изменения во всех трех моделях.
1) Нормальные фибробласты человека
2) C. elegans (линии N2, AB1)
3) Мыши
mtDNA copy number from the same animals. Normalized on one Control animal. Geroprotecter treatment decreased the mtDNA copy number, but this decrease was inconclusive, while the corresponding "energy-related" pathways were upregulated more than two times.
The above results are in agreeement with that experimental data. mtDNA exist as protein packed nucleoid and the most mtDNA is in inactive, dormant state. The proportion of transcribed or replicated or both mtDNA is less than inactive. The TFAM-to-mtDNA ratio defines inner-cellular nucleoid populations with distinct activity levels
А это начало: Случилось чудо, техническое и административное. Появился сервис по полному секвенированию РНК и ДНК, всего за $50. Причём, сначала я подумал жулики: в четверг отдал образцы, для RNAseq, 16 штук, а в субботу всё уже было готово, и полные сиквенсы и анализ.
Два дня, всего $800 и всё...
Для сравнения, 3 года назад, наш локальный сервис взял около $10K и долгих 1.5 месяца на весь процесс. За 6 образцов.
Теперь буду секвенировать всё что у меня накопилось.
Собственно, что я и сделал: 7 образцов официальных, 11 как-бы контроли, но это то после обработки веществом продлевающим жизнь червям на 100%, 80-150%.
Я успел этой весной дать вещество мышам, посмотреть, будет ли что после. Официальный контроль был большим, 10 мышей, вот их я и поделил пополам: 5 остались Контролем, 5 мышей 10 дней получали геропротектор.
RNAseq по путям, pathways, сейчас покажу.
Это тоже вещество, но на человечьих, нормальных фибробластах.
Mitochondrial gene expression in Normal Human Fibroblasts in Control and after C1 treatment for 7-10 days. The expression is up, while the mtDNA copy number is down (around 6 time less)after treatment with C1.
Просто я делал мат модель на клеточных автоматах и получилось, что если провести сигнальное воздействие на определенные каналы (не совпадающие с маркерами старения), то систему можно вернуть в норму. Какие аналоги этих каналов в реальной биологической системе по идее можно найти по омиксам и експрессиям. Но теоретически это возможно, судя по симуляции.
btw. В этой же модели при сотнях прогонов совершенно естественно вылезла кривая дожития. Выключил все случайности, получил нормальное распределение. По моему прикольно.
Я думаю тут надо определить причины смерти, ранжировать их по возрасту и лечить дополнительно исходя из причин смерти, тогда кривая сдвинется вправо. Если не менять вещества, то надо подбирать трансгенных животных с дефектами, которые лечатся соответствующими веществами, тогда у этих линий будет сдвинута кривая в соответствие с нужным препаратом.
Я отодвинул, на червях. До 30 дней.
Проблема в том, что это контрольные черви.
Лёгкая, но контролируемая гипоксия в жидкой среде, + антибиотик (ампицилин), + немного корма (бактерии) на фоне антибиотика; Всё вместе сдвинуло жизнь без смертей в популяции до 30 дней без каких либо фарм вмешательств.
Потом, после 30 дней массовая, быстрая гибель, всех, за 2-5 дней.
Теперь вот, после оптимизации и понимания внутренних возможностей, Пытаюсь сдвинуть этот предел с помощью фармакологии.
Вот, примерно что в вашей статье, но предельно просто на нематодах.
У них не затыкается оогенез, после того как сперматогенез заканчивается. Как результат, ооциты перерождаются в "массу", полиплоидная структура, которая растёт, растёт, до половины тела занимает, и потом червь умирает.
Налицо программа развития без тормозов. Тормоз, в виде сперматогенеза остановился и исчез.
Может быть, такого рода антогониста можно найти в любой ткани. Стоит поискать.
Я прочитаю, за неделю.
Я как раз в отпуске, почти...
Я ведь биолог, не математик. Биолог с весьма ограниченными математическими способностями. Но я стараюсь.:)
Всем привет.
Есть интересные результаты. Я попробовал взять открытый RNA-seq набор с фибробластами кожи людей разного возраста и посмотреть не на отдельные «гены старения», а на общее состояние клетки.
Сначала пришлось убрать побочный эффект, что основная разница между образцами оказалась связана с тем, насколько активно клетки делятся. После этого я оставил только образцы одной ткани и проверил, остаётся ли возрастной сигнал.
Получилось следующее.
- Возраст нельзя хорошо описать одной прямой шкалой или одной траекторией. Но с возрастом клетки в среднем всё дальше уходят от области состояний, характерной для молодых образцов.
- Также удалось найти общее направление этого сдвига — условный вектор «молодое состояние → пожилое состояние». Он сохранился при проверке на данных, которые не использовались для его построения, и получился почти таким же при анализе без PCA, напрямую по экспрессии генов.
Затем я 250 раз повторил расчёт на разных разбиениях данных. В результате выделилась устойчивая подпись из 67 генов: 42 обычно повышаются в пожилом направлении, 25 снижаются. У большинства направление изменения сохранялось почти во всех разбиениях.
Отсюда пока следует, что старение фибробластов выглядит не только как случайное накопление шума. В данных есть слабый, но устойчивый и согласованный дрейф состояния клетки. Это совместимо с гипотезой выхода системы из устойчивого молодого состояния, хотя само существование аттрактора этими данными, конечно, не доказано.
Практический смысл в том, что теперь можно искать не «ген молодости», а воздействия, которые двигают клетку в противоположную сторону — обратно к области молодых состояний.
На мой взгляд, для полного и устойчивого возврата системы может потребоваться не одно воздействие, а примерно 10–30 регулирующих воздействий или сигналов. Причём управлять, скорее всего, нужно не десятками отдельных генов напрямую, а несколькими ключевыми узлами, каждый из которых меняет сразу целый блок процессов. Возможно, часть воздей